Il cablaggio strutturato di edifici -...

Informatica generale - Teorie e tecnologie digitali dell’informazione Corso di informatica per il triennio degli ITC - programmatori e Mercurio di Pietro Gallo e Fabio Salerno

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“”

1 Il cablaggio strutturato degli edifici

Il cablaggio strutturato è una metodologia di progetto e realizzazione degli impianti ditelecomunicazione (sia fonia sia dati) interni agli edifici. Tale metodologia si è resanecessaria a causa della crescente complessità degli impianti telefonici e delle reti dati.

Una rete di poche macchine, o limitata a un solo laboratorio, può essere realizzata utiliz-zando un semplice concentratore e qualche decina di cavi. Se, invece, si vuole dotare unintero edificio di prese telematiche da cui sia possibile il collegamento sia alla rete localesia a sistemi telefonici, allora è opportuno pianificare un intervento sull’intero edificio perrealizzare un “cablaggio strutturato”.Oggi il numero degli apparecchi e le diverse funzionalità dei sistemi di telefonia e di retiLAN richiedono la posa di grandi quantità di cavi in modo capillare in ogni parte dell’edi-ficio. La rapida obsolescenza tecnologica crea inevitabili interventi di riconfigurazione sutali sistemi o, spesso, interventi straordinari che sono tanto più costosi quanto meno fles-sibile è l’impianto.L’industria e gli enti formatori hanno fornito una risposta a questo problema, che ha cam-biato totalmente il modo di vedere gli impianti, creando allo stesso tempo interi nuovi set-tori di mercato e nuove professioni. Si progetta sin dall’inizio l’impianto di telecomunica-zioni separato dall’impianto di distribuzione dell’energia. Si integrano fin dove possibile idiversi servizi di comunicazione in un’unica infrastruttura polivalente, allo scopo di rende-re l’impianto flessibile e migliorarne la gestibilità. Il tutto si riassume parlando di cablag-gio strutturato e integrazione dei servizi.Un progetto basato su questi principi elimina la distinzione tra impianto telefonico e retedati (e anche tra diversi tipi di rete di dati). Si parla, invece, di impianto integratofonia/dati con vita propria, indipendente dalle applicazioni e dai sistemi utilizzatori. Tutto

Il cablaggio strutturatodi edifici

Unità di apprendimento

Area tematica ◆ Telematica

2 Informatica generale - Teorie e tecnologie digitali dell’informazione Corso di informatica per il triennio degli ITC - programmatori e Mercurio di Pietro Gallo e Fabio Salerno

ciò è reso possibile dall’adozione di protocolli standard piuttosto che soluzioni dedicate eproprietarie. Le soluzioni standard sono principalmente definite dalla normativa america-na TIA/EIA-568, dalla normativa europea EN-50173 e da quella internazionale ISO/IEC-11801. Il rispetto della normativa nell’installazione di un sistema di cablaggio strutturatoè necessario per avere la certificazione in ambito comunitario.

2 La normativa internazionale ISO/IEC 11801

Questa normativa, molto simile alla EN 50173, definisce un generico sistema di cablaggioindipendente dal tipo di applicazione (video, fonia e dati) e in grado di supportare qual-siasi componente di cablaggio presente sul mercato. Cavi e componenti sono suddivisi incategorie e il collegamento e definito in modo omogeneo da quattro differenti classi.Ognuna definisce le specifiche di sistemi che operano fino a una determinata velocità ditrasmissione.

• classe A: fino a 100 kHz;• classe B: fino a 1 Mhz;• classe C: fino a 16 MHz;• classe D: fino a 100 Mhz.

La normativa definisce anche i requisiti di ritardo di propagazione del segnale, le caratte-ristiche di impedenza e la perdita del segnale di ritorno. È prevista una serie di test finaliper sottoporre i prodotti a differenti condizioni meccaniche e ambientali e rilevare qual-siasi variazione di resistenza che si verifichi durante o dopo l’intero ciclo di test.

2.1 Specifiche generali

Lo standard specifica i requisiti minimi richiesti sia per il cablaggio di un edificio sia di ungruppo di edifici facenti parte di uno stesso comprensorio con i seguenti limiti:

• estensione massima 3000 metri;• superficie massima 1 kmq per l’intero comprensorio;• popolazione massima 50.000 abitanti nel comprensorio.

Internet

2° Piano

1° Piano

Piano terra

Unità di apprendimento ◆ Il cablaggio strutturato di edifici


Il tempo di validità minima di un progetto è di almeno 10 anni e quindi si considera chedurante questo periodo non sia necessario apportare modifiche sostanziali al cablaggio.Le specifiche dello standard riguardano i seguenti aspetti:

• la topologia• le dorsali• i mezzi trasmissivi• gli elementi del cablaggio• il cablaggio orizzontale• le norme di installazione• l’identificazione dei cavi• la documentazione

Analizziamoli in dettaglio.

2.2 La topologia

La topologia fisica del cablaggio è di tipo a stella mentre quella logica è di tipo a bus. Ilcablaggio si suddivide in:

• cablaggio di dorsale o cablaggio verticale o VCC (Vertical Cross-Connect) perché si riferi-sce alla dorsale che collega i vari piani di un edificio ma può riferirsi anche alla dorsaleche collega edifici diversi di uno stesso comprensorio;

• cablaggio orizzontale o HCC (Horizontal Cross-Connect) perché si riferisce al cablaggiodel singolo piano.

Il cablaggio può essere rappresentato attraverso un albero per evidenziare la sua struttu-ra gerarchica (Fig. 1).Dalla figura emerge la terminologia tecnica utilizzata per distinguere i vari elementi noda-li dell’albero, vedremo in dettaglio questi elementi nei paragrafi successivi.

Cablaggio verticale

(più edifici del comprensorio

o più piani di un edificio)

Cablaggio orizzontale

(singolo piano)



Ciò che si nota immediatamente è che tale gerarchia ha 3 livelli:

• livello comprensorio (livello più alto)• livello edificio (livello intermedio)• livello piano (livello più basso)

Nei casi in cui l’edificio sia unico o il comprensorio sia formato da palazzine con un solopiano, i livelli gerarchici sono due.

Utenti

Centro stella di comprensorio

Centro stella di edificio

Centro stella di piano

Cablaggio orizzontale (HCC)Utenti dei singoli piani

di un edificio

Cablaggio orizzontale (VCC)Collega più piani tra loro

più edifici di un comprensorio

Utenti


Utenti

Utenti

Figura 1Struttura gerarchica

di un cablaggio

Edificio 1

Edificio 2

Edificio 3



“ ”

2.3 Le dorsali

Le dorsali (backbone) sono glielementi portanti del cablag-gio e possono interconnettere:

• edifici diversi con l’edificiocentro-stella del comprensorio(interbuilding backbone)• armadi di piano diversi conl’armadio di piano di edificio(interbuilding backbone) (Fig.2).

Le distanze ammesse per le dorsali variano a seconda dei mezzi trasmissivi utilizzati e delleinterconnessioni da effettuare:

Ovviamente la scelta dipende non solo dalla distanza da coprire ma anche dalla

banda passante cioè la quantità di dati che “può passare attraverso il cavo” ogni secondo

nonché dal costo dei cavi e dei connettori.

2.4 I mezzi trasmissivi

I mezzi trasmissivi ammessi e più usati sono:

• cavi coassiali con impedenza da 50 Ohm (circa 10 Mbit/sec);• fibre ottiche multimodali (hanno un’enorme ampiezza di banda che dipende però dal tipo

di cavo e dalla lunghezza della tratta; valori possibili sono dell’ordine dei 40 Gbit/sec, ma sipuò arrivare ai Tbit/sec);

• cavi UTP (Unshielded Twisted Pair) a 4 coppie (CAT5, circa 100 Mbit/sec). Sono cavi nonschermati cioè non protetti da interferenze elettromagnetiche;

• cavi STP (Shielded Twisted Pair) a 4 coppie (circa 100 Mbit/sec). Sono cavi schermati cioèprotetti da interferenze elettromagnetiche.

2.5 Elementi del sistema di cablaggio

Di seguito sono riassunti i principali elementi che incontriamo nella terminologia tecnicadel cablaggio strutturato.

• Centro stella di comprensorio (o di primo livello) o CD (Campus Distributor) termineISO/IEC, è costituito da un locale tecnico o da un armadio situato nell’edificio centrale diun comprensorio, da cui vengono distribuiti i cavi di dorsale agli altri edifici. Nella nor-

Figura 2

TIPO DI CAVO DISTANZA SENZA RIPETITORI

Fibra ottica 2000 metri

Cavo UTP meno di 100 metri

Cavo STP meno di 200 metri

Cavo coassiale 500 metri per lo standard RG8 e RG11, 180 metri per lo standard RG58 (thinnet)



mativa americana EIA/TIA 568 viene chiamato MC (Main Cross-Connect) cioè il distribu-tore principale a livello più alto nella gerarchia del cablaggio.

• Centro stella di edificio (o di secondo livello) o Permutatore intermedio o Armadio di per-mutazione intermedio o BD (Building Distributor) termine ISO/IEC, è costituito da un localetecnico o da un armadio di distribuzione di un edificio facente parte di un comprensorio, dacui si diparte il cablaggio orizzontale ed eventuali estensioni di dorsali ad altri piani dell’edi-ficio. Nella normativa americana EIA/TIA 568 viene chiamato IC (Intermediate Cross-Connect).

• Centro stella di piano (o di terzo livello) o HC (Horizontal Cross-Connect) o armadio dipiano o TC (Telecomunication Closet) è un elemento passivo costituito dall’armadio dipiano dal quale vengono distribuiti i cavi che raggiungono l’utente attraverso il cablag-gio orizzontale. È un apparato passivo che ha il solo scopo di permettere una comodagestione dei collegamenti tra le prese utente e gli apparati attivi (switch e PBX). È fattosolo di prese montate sui pannelli (pach panel). È il terzo livello di gerarchia del cablag-gio che in alcuni casi può coincidere con l’IC. Nei casi in cui l’edificio sia unico o il com-prensorio sia formato da palazzine con un solo piano, i livelli gerarchici sono due.

• Dorsale di comprensorio (Interbuilding Backbone) è la dorsale di interconnessione traedificio che contiene il centro- stella di comprensorio e un altro edificio. Essa parte dalcentro stella di comprensorio (MC) e termina su un centro stella di edificio (IC).

• Dorsale di edificio (Building Backbone) è la dorsale di interconnessione tra il locale tec-nologico di edificio (MC) e l’armadio di piano (HC).

Cavo di cablaggio orizzontale

Interbuilding backboneDorsale di

comprensorio

Interbuilding backboneDorsale di comprensorio

CD Centro stella di comprensorio

IC Centro stella di edificio

HC Centro stella di piano

1 2

Switch

Patch cord1 2 1 2

Patch panel

TO presa utente

TO presa utente

TO presa utente WA

WACHC Centro stella

di piano

Armadio

HC Centro stella di piano

IC

IC

Building backboneDorsale di edificio



• Locale tecnico o ER (Equipment Room) o wiring closet contiene gli apparati passivi, qualipannelli di permutazione ed elementi per stabilizzare la tensione di alimentazione delleapparecchiature che potrebbe alterare il loro corretto funzionamento. Può contenereanche apparati attivi quali: centralini telefonici.

• POP (Point Of Presence) identifica il locale in cui il gestore del servizio telefonico ha atte-stato le linee telefoniche per il servizio dell’intero edificio.

• Area di lavoro o WA (Work Area) identifica il posto di lavoro dell’utente.• Centralino telefonico (PBX, Private Branch eXchange).• Pannello di permutazione (Patch Panel) Contiene una presa per ogni cavo orizzontale

proveniente da una presa utente. Ogni cavo si intesta sul retro della presa del pannello.Questa verrà poi utilizzata da un cavetto di permutazione detto Patch Cord (o bretella)che la collegherà all’apparato attivo opportuno. Invece di portare il cavetto direttamen-te sull’apparato attivo, si può usare un patch panel anche per l’apparato attivo. Così icavetti di permutazione collegano solo punti tra path panel.

• Presa utente (TO, Telecomunication Outlet) è la presa utente che deve essere presente inogni locale e che può contenere due o più connettori RJ45 (la normativa richiede alme-no due prese per ogni postazione di lavoro). Alla presa utente si collega un telefono o ilcomputer con la scheda ethernet o un qualsiasi apparecchio con interfaccia RJ45.

• Cavetto di interconnessione o WAC (World Area Cable) serve per collegare la presa uten-te (TO) al posto di lavoro (Wa).

2.6 Il cablaggio orizzontale

Il cablaggio orizzontale, attualmente tutto su cavi UTP, interconnette le aree di lavoro all’ar-madio di piano e deve essere progettato per fornire i seguenti servizi minimi:

• trasporto di fonia;• trasmissione in modalità seriale;• trasporto dati per reti locali;• trasporto di segnale per il controllo dei dispositivi all’interno dell’edificio.

La topologia fisica è sempre di tipo a stella a partire dall’armadio di piano. Le distanzeammesse sono di 3 m per i cavi di interconnessione (WAC) e di 2 m per i cavetti di permuta-zione. In questo modo, sommando la lunghezza dei cavi di interconnessione con la lun-ghezza del cablaggio orizzontale (massimo 90 m) si resta all’interno dei 100 m fissati dallanormativa per il cavo UTP CAT5.

Centro stella di piano(HC)

Cavo di cablaggio orizzontale max 90 m

Presa utente (TO)

Cavo di distribuzione o WAC a 2 o 4 coppie max 3 m

LAN

1 2 1 2 1 2 1 2

Cavo di permutazione(patch cord) max 2 m

1 2

Cablaggio orizzontale

Cavo di cablaggio orizzontale

Switch Ethernet

Figura 3



La presa a muro o placchetta, relativa al singoloposto di lavoro (WA), deve contenere due o piùcavi, di cui almeno uno deve essere di tipo UTPa 4 coppie di categoria 3 o superiore. Il cavo UTPva intestato in una presa RJ45. All’interno dellapresa deve esserci un secondo cavo, che puòessere un qualunque dei cavi ammessi per ilcablaggio orizzontale. Nella maggior parte deicasi è un cavo UTP CAT5.

2.7 Cavi e canalette

I cavi del cablaggio orizzontale saranno posati in apposite canalette e terminati agli estre-mi da prese a muro o a pannello (RJ45 femmine).La soluzione più semplice e flessibile per la posa dei cavi è quella di utilizzare canalettemetalliche o di materiale plastico ispezionabili di dimensioni adeguate (4 x 6 cm o supe-riori) in cui possono essere posti anche altri cavi purché non di alimentazione elettrica. Icavi dati possono cioè viaggiare assieme alle linee telefoniche, ma non alle linee elettriche. È opportuno quindi valutare la struttura dell’edificio al fine di verificare quali sono i per-corsi e le soluzioni più convenienti. La posa dei cavi è un lavoro che può essere svolto daun elettricista di fiducia, ma il disegno della dorsale e la localizzazione degli apparati direte è bene sia discusso con personale informatico esperto.

La figura 5 mostra un cavo UTP a 4 coppie.Il cavo va intestato sui connettori di unapresa RJ45. Il cavo UTP è quello più semplice,è non schermato e le coppie sono intrecciatein una guaina. Il tipo FTP (Foiled Twistedpair) contiene, invece, una schermatura rea-lizzata con un foglio di alluminio che avvolgeil cavo prima della guaina esterna.

La figura 6 mostra una presa RJ45 e duespine. La prima mostra come realizzare icollegamenti per intestare cavi a 4 coppie(cavo diretto, standard EIA568A). La secon-da spina RJ45 riportata a destra della figu-ra mostra come collegare alla spina RJ45 lasingola coppia di un cavo telefonico: il filorosso e il bianco-rosso vanno rispettiva-mente sui pin 4 e 5.

2.8 La progettazione del cablaggio

Per realizzare un cablaggio strutturato occorrono quindi due tipi di dispositivi:

• elementi passivi: i supporti di trasmissione (cavi e pannelli di permutazione) per il tra-sporto dei dati;

• gli apparati attivi (schede di rete, concentratori, etc.) in grado di generare e interpreta-re i pacchetti di dati e su cui saranno attestati i supporti trasmissivi.

Una parte onerosa del cablaggio è costituita dalla posa in opera delle canalette all’inter-no delle quali passano i cavi.

Figura 4

Figura 5Cavo UTP

a 4 coppie

Figura 6Presa RJ45(a destra)

Coppia 2: bianco/arancio, arancioCoppia 3: bianco/verde, verdeCoppia 1: blu, bianco/bluCoppia 4: bianco/marrone, marrone

Coppia 4

Coppia 3

Coppia 2

Coppia 1



Un’altra operazione da eseguire in fase di progettazione dell’impianto è l’individuazionedei siti dove posizionare gli armadi di permutazione contenenti elementi attivi (switch,router, firewall) e passivi (permutatori di vario livello: di comprensorio, di edificio, dipiano).La dorsale del cablaggio verticale collega tra di loro più armadi di permutazione.Solitamente in un armadio di permutazione sono presenti i pannelli (patch panel) a cuivanno attestati i cavi UTP facendo uso di prese RJ45 (femmine). Inoltre sono disponibilialcuni ripiani su cui possono essere posti gli apparati attivi (hub, switch, repeater).Attraverso i cavi patch cord o bretelle (corti cavi UTP terminati con spine RJ45) si possonoattivare i singoli cavi UTP del cablaggio orizzontale che arrivano sul pannello collegando-li alle porte di rete degli apparati attivi.

2.9 Flessibilità del sistema di cablaggio

Il cablaggio strutturato si presenta flessibile perché la stessa presa che si utilizza per colle-gare il computer alla rete locale Ethernet, può essere riutilizzata, ad esempio, per collega-re un telefono analogico standard alla linea telefonica senza alcun intervento al cablaggioorizzontale. Si deve solo permutare la terminazione del relativo cavo nel centro stella spostando il con-nettore dallo switch Ethernet al centralino telefonico. Ciò è possibile solo se l’impianto èstato fatto con cavi a 4 coppie intestate su connettori RJ45 e se anche i telefoni analogiciusano spine RJ45.

2.10 Collegamento con Internet

Per collegare a Internet la rete che si sta realizzando, occorre inserire tra la linea telefoni-ca e il CD un router che funzioni anche da firewall, secondo la tecnica del packet filtering(Fig 8).

Figura 7Dettagli del

cablaggioorizzontale

1 2

Armadio con patch panel

3 4

5 6

Cavetto a 1 coppia

Cavetto a 2 coppie

WAC

Centralino telefonico

Distribuzione orizzontale

su cavi a 4 coppie

Switch Ethernet

Patch cord

Patch panel

Alla linea telefonica

Alla dorsale

2 3 4 5 61

RJ45

1 2 3 4 5 6 7 8



Se invece è presente un computer adibito a vero e proprio firewall si può applicare la tec-nica dell’application gateway (Fig 9). Ovviamente una non esclude l’altra.

2.11 Assegnare gli indirizzi IP

Nella rete che andiamo a creare ogni dispositivo deve possedere un indirizzo IP. Tali indi-rizzi sono visibili solo all’interno della rete ma non sono utilizzabili o direttamente visibilida Internet. Possiamo assegnare alla nostra rete privata qualsiasi tipo di indirizzo di classe A, B o C.Basterebbero quelli di classe B o C se il numero totale di computer è inferiore a 254. Sedecidiamo per gli indirizzi IP di classe A (del tipo 10.0.0.0) possiamo suddividere la rete inmodo gerarchico, attribuendo uno specifico significato a ogni byte in modo semplice eintuitivo, ad esempio:

• al primo byte è attribuita la classe A;• al secondo byte è attribuito il numero della palazzina o del piano: 1 per la prima palaz-

zina (o il primo piano), 2 per la seconda (o il secondo piano) ecc.;• al terzo byte il numero di laboratorio o di aula: 1 per il Lab 1, 2 per il Lab 2 ecc. da 10 a

254 per i diversi locali delle palazzine;• al quarto byte il numero progressivo del dispositivo: da 1 a 64534.

Con l’indirizzamento 10.0.0.0 e la subnet mask: 255.255.0.0, abbiamo a disposizione: 254subnet e 64534 Host per subnet.

3 Un esempio di cablaggio: una rete scolastica di medie dimensioni

Prendiamo in esame il caso di una scuola di medie dimensioni in cui si voglia realizzare uncablaggio strutturato che raggiunga ogni laboratorio, ufficio e classe. L’edificio che si vuole cablare è costituito da tre piani.

• Al primo piano sono presenti gli uffici amministrativi costituiti da 3 stanze, la sala pro-fessori, la biblioteca, l’ufficio di presidenza.

• Al secondo piano sono presenti 4 laboratori e 5 aule. • Al terzo piano sono presenti 9 aule.


Internetrete telefonica

Router con funzioni di firewall (packet filter)

Linea esterna

MC

Figura 8Collegamento a

Internet con firewalldi tipo packet filter



Router

Linea esterna

Computer firewall (Application Gateway)

MC

Figura 9Collegamento a

Internet con firewalldi tipo Application

Gateway



Nelle aule dovrà essere presente una presa a muro con due connettori RJ45. Si potrà cosìutilizzare la presa di rete con un portatile o con un carrello dotato di PC e apparecchiatu-re multimediali con la funzione di stazione mobile per le lezioni. Si prevede la connessione a Internet da parte di ogni partizione di lavoro.

3.1 Operazioni preliminari, scelte tecniche e posizionamento degli apparati

In base a un sopralluogo e all’analisi della piantina della scuola si è deciso:

• il numero e le posizioni delle prese a muro in base alla funzione svolta dai singoli locali;• il percorso dei cavi (e quindi delle canaline) e la loro lunghezza;• la posizione dove installare gli armadi di permutazione.

Le piantine di seguito illustrate mostrano la dislocazione di tali elementi.

Sala professori Biblioteca

Uffici

Locale tecnico

Uffici

Presidenza Uffici

Dorsale di edificio in FFB

(Building Backbone)

IC RouterCentralinotelefonico

Interneto WAN

Locale POP

HC 1

Figura 11Piantine dei vari

piani dell’edificio

Sala professori Biblioteca

Uffici

Locale tecnico

Locale tecnico

Uffici

Presidenza Uffici

Aula Aula

Aula

Aula

Locale tecnico

Aula

Aula

Aula

Aula Aula

Lab 1 Lab 2

Aula

Aula

Locale tecnico

Aula

Aula

Aula

Lab 3 Lab 4

Primo piano Secondo piano Terzo pianoFigura 10



Aula Aula

Aula

Aula

Locale tecnico o ER

Aula

Aula

Aula

Aula Aula

Dorsale di edificio in FFB(Building Backbone)

HC 3

Terzo piano

Aula

Aula

Aula

Aula

Aula

Lab 3 Lab 4

Dorsale di edificio in FFB(Building Backbone)

Lab 1 Lab 2Secondo piano

Locale tecnico o ER

HC 2

3.2 Le dorsali

Per le dorsali (backbone) si utilizzerà:

• fibra ottica multimodale (1 Gbps) per il cablaggio verticale;• cavo UTP CAT5 (100 Mbps) per il cablaggio orizzontale dagli HC alle WA.



3.3 I mezzi trasmissivi

Si useranno le seguenti tipologie di cavi:

• fibre ottiche multimediali 62.5/125 µm;• cavi UTP a 4 coppie.

3.4 Elementi del sistema di cablaggio

Ogni piano ha un armadio di permutazione che chiameremo HC1, HC2, HC3.Al piano terra nel locale identificato come POP inseriremo il centro stella di edificio (IC).Per le stazioni di lavoro presenti nei laboratori potrà essere conveniente avere a disposi-zione hub locali onde evitare di portare decine di cavi verso l’armadio di concentrazione.In questo caso sarà sufficiente avere una presa di rete nel laboratorio a cui collegare laporta di uplink dell’Hub. Un cablaggio strutturato permette di predisporre tutte le presedi rete della scuola anche senza, necessariamente, attivarle tutte fin da subito (le portedegli hub non potrebbero essere sufficienti). Quindi nell’armadio dovrà essere presentealmeno uno switch a cui saranno collegati gli hub necessari. Nelle aule si potrà utilizzarela presa di rete con un portatile o con un carrello dotato di PC e apparecchiature multi-mediali con la funzione di stazione mobile per le lezioni.Si utilizzeranno i seguenti componenti attivi:

• un router (con funzioni di firewall hardware) oppure un router e un computer che svolgale funzioni di firewall (dipende dal budget a disposizione) da posizionare nel locale POP;

• uno switch 10/100 con una intestazione in fibra multimodale 62,5/125 a 1 Gbps e 16porte 10/100 Mbps, per ogni piano;

• un hub 10/100 con 24 porte per ogni laboratorio.

3.5 Il cablaggio orizzontale

Vediamo i cablaggi orizzontali relativi ai tre piani.

Biblioteca

1 2 1 2

1 2 1 2

Linea dorsale di edificio

Swicth Ethernet

Sala professori

1 2


Uffici amministrativi e presidenza

1 2 1 2

Cablaggio orizzontale primo piano

Patch panel permutatore

Switch Ethernet

Switch Ethernet

Figura 12



3.6 Assegnare gli indirizzi IP

Potremo assegnare indirizzi di classe B o C, poiché il numero totale di computer è inferio-re a 254. Scegliamo di assegnare indirizzi IP di classe A del tipo 10.0.0.0 (privati) perché pos-siamo in questo modo suddividere la rete in modo gerarchico, attribuendo uno specificosignificato a ogni byte in modo semplice e intuitivo, ad esempio:

• il primo byte indica la rete di classe A e vale 10;


1 2


Aula 11

1 2

Aula 12

1 2

Aula 13

1 2

Aula 14

1 2

Aula 15

1 2

Aula 16

1 2

Aula 17

1 2

Aula 18

1 2

Aula 19

Switch Ethernet a 16 porte

Cablaggio orizzontale terzo piano


Switch Ethernet

Lab 1

1 2 1 2

Lab 2

1 2 1 2

Lab 3

1 2 1 2

Lab 4

1 2 1 2

1 2 1 2


Aule del piano

Switch Ethernet

1 2

Cablaggio orizzontale terzo piano


Switch Ethernet

Switch Ethernet

Switch Ethernet



“ ”

• al secondo byte è attribuito il numero del piano: 1 per il primo piano, 2 per il secondo, 3per il terzo (quindi 3 sottoreti, ma ne sarebbero possibili ben 254);

• al terzo byte il numero di laboratorio o di aula: decidiamo che:– i laboratori abbiano numeri a partire da 1, e quindi: 1 per il Lab 1, 2 per il Lab 2, 3 per

i Lab 3, 4 per il Lab 4; decidiamo inoltre:– le aule abbiano numeri sopra il 10 quindi: i 11 per la prima aula, 12 per la seconda aula,

13 per la terza ecc;• al quarto byte il numero progressivo della WA (computer o stampante o altro dispositi-

vo di rete) presente nell’aula o laboratorio: da 1 a 254.

Ad esempio l’indirizzo: 10.2.3.41 indica che si tratta dell’indirizzo di un dispositivo che sitrova al secondo piano, terzo laboratorio (Lab 3), caratterizzato dal numero progressivo 41.

3.7 Programmazione degli apparati attivi

Per il collegamento a Internet scegliamo di utilizzare un router, in grado di implementareun protocollo NAT (Network Address Translation) che permetta a ogni nodo della rete diaccedere a Internet mediante un solo indirizzo pubblico, quello del router stesso median-te una speciale mappatura degli indirizzi privati della rete LAN sulle diverse porte dell’u-nico indirizzo IP disponibile. Il router può essere programmato come firewall, specificandoper ogni pacchetto in entrata dall’esterno gli indirizzi IP permessi e quelli vietati secondola tecnica del packet filtering. Lo stesso tipo di filtraggio può essere usato per i pacchettiin uscita verso Internet. Questo tipo di programmazione prevede la creazione e l’uso delleaccess list e permette mediante operatori logici, di specificare filtri inclusivi in cui vengonospecificati solo gli indirizzi permessi e filtri esclusivi in cui vengono specificati solo gli indi-rizzi non consentiti.

4 Collegamenti wireless

Le reti wireless o “reti senza filo” (WLAN) sono reti di computer che utilizzano onderadio (RF) o raggi infrarossi (IR) per realizzare il collegamento tra le stazioni di lavoro.

Il collegamento tramite onde radio è il più utilizzato, avendo un raggio di azione mag-giore, una banda e una copertura più ampia.La velocità di trasmissione delle reti wireless è in funzione degli standard adottati. Lo stan-dard è oggi l’IEEE 802.11g che opera nella banda di frequenza dei 2.4 GHz e promette unavelocità teorica di 54 Mbit/sec e che sta velocemente soppiantando il precedente e piùlento IEEE 802.11b che opera sulla stessa frequenza ma con velocità teorica di 11 Mbit/sec. Le reti wireless offrono molti vantaggi e vengono utilizzate quando si vuole:

• avere libertà di movimento per la propria stazione di lavoro (sale riunioni). Ciò può essere digrande utilità specialmente per applicazioni specifiche che richiedono spostamenti frequenti;

• superare eventuali vincoli fisici o di tutela artistica di un edificio, infatti non vi è neces-sità di far passare tracce e cavi attraverso i muri o soffitti;

• limitare i costi del cablaggio;• realizzare reti temporanee o urgenti in pochi minuti.

Rete interna dell'edificio



Router con funzioni di firewall

Linea esterna

IC

Figura 13



Il mondo wireless costituisce quindi un’alternativa al cablaggio strutturato specialmente intutti quei casi in cui non è richiesta una altissima affidabilità e una banda ampia. Non èancora il caso di affidarsi unicamente a questa tecnologia in un laboratorio con decine dimacchine in quanto il cavo è ancora meno costoso e più affidabile.Per allestire una rete wireless è necessario disporre di un apparato centrale detto AccessPoint, e di schede di rete wireless da inserire sulle singole stazioni di lavoro.

L’Access Point è un trasmettitore radio, operantealla frequenza di 2.4 MHz, in grado comunicarecon tutti gli adattatori di rete che si trovano nellasua zona di copertura. Viene solitamente collegatoalla rete locale, con una porta RJ45, per fare daponte (bridge) tra la rete wireless e la rete cablata.La potenza di trasmissione è limitata, per legge, a10 mvolt. La scheda wireless può essere una scheda interna dainserire sul bus PCI del computer oppure una cardPCMCIA oppure un dispositivo USB. La porta PCM-CIA è normalmente presente sui portatili, mentreper le stazioni di lavoro fisse la scelta ricade più spes-so sulle schede interne. Le schede wireless possonocomunicare con l’Access Point (reti wireless struttu-rate) o direttamente tra loro, se le distanze e ilnumero dei nodi sono limitati (reti wireless ad hoc).Le installazioni odierne offrono una copertura radioreale di circa 50 metri in orizzontale, mentre in ver-

ticale riescono a superare un solaio coprendo quindi il piano inferiore e il piano superiorerispetto a quello in cui è posto l’Access Point. Lo spessore dei muri e la consistenza dei solaiincidono fortemente sulla ricezione del segnale radio; pareti o grandi armadi in metallopossono creare delle zone in cui il segnale radio risulta notevolmente indebolito. È quindisempre opportuno fare un sopralluogo preliminare con un sistema wireless funzionanteper capire se questo soddisfa le esigenze.Possono essere utilizzati più Access Point per creare differenti zone di copertura, che fun-zionano come le “celle” dei telefonini, garantendo cioè il lavoro anche su un computer cheviene spostato da una area all’altra. È inoltre possibile realizzare ponti radio per estendere la rete locale su più edifici.Disponendo di due Access Point, collegati questa volta ad antenne direttive (parabole oyagi) si possono allestire ponti di trasmissione con una portata fino a 2-3 chilometri, (pur-ché esista la visibilità ottica delle due antenne). L’uso di questi apparati è ora permessoanche sul territorio italiano grazie al decreto del 7/7/2001 che ha accolto, nella nostra nor-mativa, la direttiva europea 1999-5-CEIT del 8/4/2000.

4.1 Un esempio di cablaggio con postazioni wireless

Modifichiamo l’esempio del cablaggio della scuola visto nel paragrafo precedente in mododa introdurre collegamenti wireless.La situazione dei piani rimane la stessa dell’esempio precedente tranne che per il terzopiano dove faremo uso di una soluzione wireless anziché di cablaggio strutturato. Aggiungiamo, pertanto:

• un Access Point che posizioneremo in modo tale da coprire tutto il piano (le distanzecoperte rientrano nel raggio di azione dell’apparato);

• tante schede di rete quanti sono i computer destinati a essere trasportati nelle aule.Supponiamo che ce ne siano 4 a disposizione su carrello per l’attività didattica in aula;

• un permutatore di piano al quale collegare l’access point affinché possa collegarsi con ilresto della rete della scuola.

Figura 14Un Access Point

Figura 15Una scheda wireless



Figura 16

Aula Aula

Aula

Aula

Locale tecnico

Aula

Aula

Aula

Aula Aula

Terzo piano

Dorsale di edificio in FFB

HC 3

Il cablaggio strutturato di edifici -...

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